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界面スピン-軌道結合制御と反強磁性スピンメカニクスの学理構築

研究課題

研究課題/領域番号 17H03377
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 金属物性・材料
研究機関名古屋大学

研究代表者

谷山 智康  名古屋大学, 理学研究科, 教授 (10302960)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
キーワードスピントロニクス / 反強磁性 / 界面 / 磁性規則合金 / 磁性 / スピンエレクトロニクス
研究成果の概要

反強磁性から強磁性への磁気相転移を示すFeRh規則合金に焦点を当て、その磁気特性に対する4d, 5d元素極薄膜の被覆効果と強誘電体とのヘテロ界面における歪効果について調査した。その結果、4d, 5d元素極薄膜の被覆がFeRh規則合金薄膜の反強磁性秩序を安定化することを明らかにした。さらに、強磁性領域においては、電界により誘起された界面格子歪が磁気異方性を変調することが明らかとなった。これらの研究成果は、反強磁性スピントロニクスにおける新たな機能創出に繋がる重要な知見と言える。

研究成果の学術的意義や社会的意義

反強磁性体の磁性制御とそのための学理構築は、外部磁場や電磁波に対して強固な耐性をも持つ革新的磁気機能を創出する上で極めて重要である。本研究において得られた原子層被覆に伴う反強磁性秩序の安定化に関する知見は、界面における格子変調や軌道混成効果と磁気秩序の相関に関する物理的情報を提供するという学術意義に止まらず、界面歪を外部制御することで実現可能な新たな低消費電力反強磁性スピントロニクス技術を創出するという観点からも大きな社会的意義を有している。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (51件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (35件) (うち国際学会 17件、 招待講演 8件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] 中国鉱業大学(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Hyderabad(インド)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Voltage-driven strain-induced coexistence of both volatile and non-volatile interfacial magnetoelectric behaviors in LSMO/PMN-PT (001)2020

    • 著者名/発表者名
      S. P. Pati and T. Taniyama
    • 雑誌名

      J. Phys. D: Appl. Phys.

      巻: 53 号: 5 ページ: 54003-54003

    • DOI

      10.1088/1361-6463/ab50e7

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strain-induced reversible manipulation of orbital magnetic moments in Ni/Cu multilayers on ferroelectric BaTiO32019

    • 著者名/発表者名
      J. Okabayashi, Y. Miura and T. Taniyama
    • 雑誌名

      npj Quantum Materials

      巻: 4 号: 1 ページ: 21-21

    • DOI

      10.1038/s41535-019-0159-y

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Compositional dependence of Gilbert damping constant of epitaxial Fe100-xRhx thin films2019

    • 著者名/発表者名
      T. Usami, M. Itoh, and T. Taniyama
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 115 号: 14 ページ: 142403-142403

    • DOI

      10.1063/1.5120597

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Change in magnetization of ferromagnetic Pd(001) ultrathin films induced by the strain effect of BaTiO32018

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Ban, Katsuyoshi Komatsu, Shunsuke Sakuragi, Tomoyasu Taniyama, Hiroyuki Kageshima, and Tetsuya Sato
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 112 号: 14 ページ: 142409-142409

    • DOI

      10.1063/1.5020956

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strain-mediated magnetic response in La0.67Sr0.33MnO3/SrTiO3/La0.67Sr0.33MnO3/BaTiO3 structure2018

    • 著者名/発表者名
      A. Swain, K. Komatsu, M. Itoh, T. Taniyama, and V. Gorige
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 8 号: 5 ページ: 055808-055808

    • DOI

      10.1063/1.5006597

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Strain mediated in-plane uniaxial magnetic anisotropy in amorphous CoFeB films based on structural phasetransitions of BaTiO3 single-crystal substrates2018

    • 著者名/発表者名
      S. Isogami and T. Taniyama
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi A

      巻: 215 号: 6 ページ: 1700762-1700762

    • DOI

      10.1002/pssa.201700762

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermally driven magnetization switching of perpendicularly magnetized multilayers2017

    • 著者名/発表者名
      T. Taniyama, Y. Shirahata, R. Shiina, E. Wada, and M. Itoh
    • 雑誌名

      Proc. IEEE Nano 2017

      巻: 2017 ページ: 1023-1026

    • DOI

      10.1109/nano.2017.8117394

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetization reversal in Fe/BaTiO3(110) heterostructured multiferroics2017

    • 著者名/発表者名
      V. Gorige, A. Swain, K. Komatsu, M. Itoh, and T. Taniyama
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi (RRL)- Rapid Research Letters

      巻: 11 号: 11 ページ: 1700294-1700294

    • DOI

      10.1002/pssr.201700294

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Spin torque in FeRh alloy measured by spin-torque ferromagnetic resonance2017

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Kensho、Moriyama Takahiro、Usami Takamasa、Taniyama Tomoyasu、Ono Teruo
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 11 号: 1 ページ: 013008-013008

    • DOI

      10.7567/apex.11.013008

    • NAID

      210000136081

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Voltage controlled interfacial magnetoelectric effects mediated by piezoelectric strain2020

    • 著者名/発表者名
      S. P. Pati and T. Taniyama
    • 学会等名
      IEEE Magnetics Society Nagoya Chapter 若手研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Temperature dependence of Gilbert damping constant of FeRh thin films2020

    • 著者名/発表者名
      T. Usami, M. Itoh, and T. Taniyama
    • 学会等名
      New Perspective in Spin Conversion Science (NPSCS2020)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Voltage induced multilevel nonvolatile switching of perpendicular magnetization in an interfacial multiferroic heterostructure2020

    • 著者名/発表者名
      S. P. Pati, T. Taniyama
    • 学会等名
      第 67 回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Voltage induced magnetization variation in LSMO/PMN-PT heterostructures2020

    • 著者名/発表者名
      S. P. Pati, T. Taniyama
    • 学会等名
      日本物理学会第 75 回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] FeRh 規則合金薄膜のダンピング定数と有効磁化の温度依存性2020

    • 著者名/発表者名
      宇佐見, 伊藤, 谷山
    • 学会等名
      日本物理学会第 75 回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] マルチフェロイック材料の話2019

    • 著者名/発表者名
      谷山
    • 学会等名
      第 9 回磁気センサの高機能とシステム化調査専門委員会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Modification of the phase transition of FeRh thin films induced by capping of heavy metals2019

    • 著者名/発表者名
      T. Usami, T. Noda, M. Itoh, and T. Taniyama
    • 学会等名
      Joint European Magnetic Symposia
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Low Gilbert damping in ordered Fe1-xRhx thin films2019

    • 著者名/発表者名
      T. Usami, M. Itoh, T. Taniyama
    • 学会等名
      Joint European Magnetic Symposia
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fe1-xRhx 規則合金におけるダンピング定数の温度依存性2019

    • 著者名/発表者名
      宇佐見, 伊藤, 谷山
    • 学会等名
      日本物理学会 2019 年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Effect of lattice mismatch induced strain on dynamic magnetic properties of La1-xSrxMnO3 films2019

    • 著者名/発表者名
      S. P. Pati, T. Usami, T. Taniyama
    • 学会等名
      第 80 回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] [Co/Ni] 多層膜 /PMN-PT 界面マルチフェロイク構造における磁気異方性2019

    • 著者名/発表者名
      石川, 谷山
    • 学会等名
      第 80 回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Tuning Curie temperature of La1-xSrxMnO3-δ films by oxygen defect induced lattice strain2019

    • 著者名/発表者名
      S. P. Pati, T. Taniyama
    • 学会等名
      第 80 回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 界面マルチフェロイク材料の創製とその機能応用2019

    • 著者名/発表者名
      谷山
    • 学会等名
      第 80 回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Voltage control of ferromagnetic resonance in FeRh/PMN-PT multiferroic heterostructures2019

    • 著者名/発表者名
      M. Zheng, T. Usami, T. Taniyama
    • 学会等名
      第 43 回日本磁気学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Interfacial multiferroics for low energy spintronic applications2019

    • 著者名/発表者名
      T. Taniyama
    • 学会等名
      NPG Asia Materials Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Magnetization dynamics of epitaxially grown manganite thin films on (001) oriented ferroelectric PMN-PT substrates2019

    • 著者名/発表者名
      S. P. Pati , T. Usami, and T. Taniyama
    • 学会等名
      Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Strain-induced reversible manipulation of orbital magnetic moments in Ni/Cu multilayers on ferroelectric BaTiO32019

    • 著者名/発表者名
      J. Okabayashi, Y. Miura and T. Taniyama
    • 学会等名
      Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Electric field induced magnetic anisotropy in [Co/Ni]/PMN-PT multiferroic heterostructures2019

    • 著者名/発表者名
      S. Ishikawa and T. Taniyama
    • 学会等名
      Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 界面マルチフェロイクスにおける電気磁気効果2019

    • 著者名/発表者名
      谷山
    • 学会等名
      CSRN-Tokyo ワークショップ
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Capping effect of 4d,5d metal layers on magnetism of FeRh thin films2019

    • 著者名/発表者名
      T. Noda, M. Itoh, and T. Taniyama
    • 学会等名
      International School on Spintronics and Korea-Japan Spintronics Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetic anisotropy and spin dynamics in [Co/Ni] multilayers/BaTiO32019

    • 著者名/発表者名
      I. Kokawa, T. Usami, M. Itoh, T. Taniyama
    • 学会等名
      International School on Spintronics and Korea-Japan Spintronics Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Gilbert Damping in FexRh1-x thin films2019

    • 著者名/発表者名
      T. Usami, M. Itoh, and T. Taniyama
    • 学会等名
      International School on Spintronics and Korea-Japan Spintronics Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fe1-xRhx規則合金薄膜におけるダンピング定数評価2019

    • 著者名/発表者名
      宇佐見, 伊藤, 谷山
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Magnetoelastic modulation of perpendicular magnetic anisotropy of Co/Ni multilayer/BaTiO32018

    • 著者名/発表者名
      I. Kokawa, K. Komatsu, T. Usami, M. Itoh, and T. Taniyama
    • 学会等名
      Magnetic and Optics Research International Symposium (MORIS 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] BaTiO3を用いた歪み印加による Pd(100) 薄膜の強磁性変調2018

    • 著者名/発表者名
      坂, 小松, 櫻木, 谷山, 影島, 佐藤
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 磁気弾性効果による Co/Ni 多層膜の磁気異方性変化2018

    • 著者名/発表者名
      粉川, 小松, 宇佐見, 伊藤, 谷山
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Electric field control of perpendicular magnetic anisotropy in multiferroic heterostructures2018

    • 著者名/発表者名
      T. Taniyama
    • 学会等名
      5th International Conference of Asian Union of Magnetics Societies (ICAUMS 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] FexRh1-x合金薄膜におけるダンピング定数の組成依存性2018

    • 著者名/発表者名
      宇佐見, 伊藤, 谷山
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 界面マルチフェロイクスの基礎と応用2018

    • 著者名/発表者名
      谷山
    • 学会等名
      強的秩序とその操作に関する研究グループ第7回研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Strain transfer effects on magnetism at ferromagnetic/ferroelectric interfaces2018

    • 著者名/発表者名
      T. Taniyama
    • 学会等名
      14th IUPAC International Conference on Novel Materials and their Synthesis (NMS-XIV)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Compositional Dependence of Gilbert Damping in FexRh1-x Thin Films2018

    • 著者名/発表者名
      T. Usami, M. Itoh, and T. Taniyama
    • 学会等名
      2019 Joint MMM-Intermag
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 反強磁性/強磁性界面を有する細線における強磁性共鳴2018

    • 著者名/発表者名
      宇佐見 喬政, Rantej Bali, Jrgen Lindner, 伊藤 満, 谷山 智康
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] FMR Linewidth Variation with Distance from Lateral Antiferromagnet/Ferromagnet Interfaces2018

    • 著者名/発表者名
      T. Usami, R. Bali, J. Lindner, M. Itoh, and T. Taniyama
    • 学会等名
      Magnetic and Optics Research International Symposium (MORIS 2018)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Long Range Spin Wave Propagation in Ordered Ferromagnetic FeRh2017

    • 著者名/発表者名
      T. Usami, M. Itoh, and T. Taniyama
    • 学会等名
      SpinTECH IX (International school and conference 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mangeto-elastic Effect on Ferromagnetism Induced by Quantum-well States in Pd Thin Film2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Ban, K. Komatsu, S. Sakuragi, T. Taniyama, H. Kageshima, and T. Sato
    • 学会等名
      International Conference on Magnetism and Magnetic Materials
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] "Interface-Related Magnetic Phenomena in Novel Heterostructures" in Novel Structured Metallic and Inorganic Materials2019

    • 著者名/発表者名
      T. Taniyama
    • 総ページ数
      14
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789811376108
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] ホームページ

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] ホームページ

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] ホームページ

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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